החיים

הגדרת זרזים והדרך בה הם עובדים

הגדרת זרזים והדרך בה הם עובדים

זרז הוא חומר כימי המשפיע על קצב התגובה הכימית על ידי שינוי אנרגיית ההפעלה הנדרשת לצורך התגובה. תהליך זה נקרא קטליזה. הזרז אינו נצרך על ידי התגובה והוא עשוי להשתתף בתגובות מרובות בכל פעם. ההבדל היחיד בין תגובה מזוהמת לתגובה ללא קטלציה הוא שאנרגיית ההפעלה שונה. אין השפעה על האנרגיה של המגיבים או המוצרים. ΔH לתגובות זהה.

איך זרזים עובדים

זרזים מאפשרים מנגנון חלופי עבור המגיבים להפוך למוצרים, עם אנרגיית הפעלה נמוכה יותר ומצב מעבר שונה. זרז עשוי לאפשר לתגובה להתקדם בטמפרטורה נמוכה יותר או להגדיל את קצב התגובה או הסלקטיביות. זרזים מגיבים לעיתים קרובות עם מגיבים ליצירת ביניים המניבים בסופו של דבר את אותם מוצרי תגובה ומחדשים את הזרז. שימו לב כי יתכן כי הצריכה נצרכת במהלך אחד משלבי הביניים, אך הוא ייווצר שוב לפני סיום התגובה.

זרזים חיוביים ושליליים (מעכבים)

בדרך כלל כשמישהו מתייחס לזרז, הם מתכוונים ל זרז חיובי, שהוא זרז שמזרז את קצב התגובה הכימית על ידי הפחתת אנרגיית ההפעלה שלו. ישנם גם זרזים או מעכבים שליליים, אשר מאטים את קצב התגובה הכימית או גורמים לכך שיש לה פחות סיכוי להתרחש.

מקדמים ורעלים קטליטים

מקדם הוא חומר המגביר את פעילותו של זרז. רעל קטליטי הוא חומר שאינו מפעיל זרז.

זרזים בפעולה

  • אנזימים הם זרזים ביולוגיים ספציפיים לתגובה. הם מגיבים עם מצע ליצירת תרכובת ביניים לא יציבה. לדוגמה, anhydrase פחמתי מזרז את התגובה:
    ח2שיתוף3(aq) ⇆ ח2O (l) + CO2(aq)
    האנזים מאפשר לתגובה להגיע לשיווי משקל במהירות רבה יותר. במקרה של תגובה זו, האנזים מאפשר להתפזר מפחמן דו חמצני מהדם ולריאות כך שניתן יהיה לנשוף אותו.
  • פרמנגנט אשלגן הוא זרז לפירוק מי חמצן לגז חמצן ומים. הוספת פרמנגנט אשלגן מעלה את טמפרטורת התגובה ואת קצב שלה.
  • מספר מתכות מעבר יכולות לפעול כזרזים. דוגמה טובה לפלטינה בממיר הקטליטי של רכב. הזרז מאפשר להפוך את הפחמן החד-חמצני הרעיל לפחמן דו-חמצני רעיל פחות. זו דוגמה לקטליזה הטרוגנית.
  • דוגמה קלאסית לתגובה שאינה מתרחשת בקצב מורגש עד שנוספים זרז היא זו בין גז מימן לגז חמצן. אם אתה מערבב את שני הגזים יחד, לא קורה כלום. עם זאת, אם אתה מוסיף חום משידוך מואר או מניצוץ, אתה מתגבר על אנרגיית ההפעלה כדי להתחיל את התגובה. בתגובה זו שני הגזים מגיבים לייצור מים (בפיצוץ).
    ח2 + O2 ↔ ח2O
  • תגובת הבעירה דומה. לדוגמה, כששורפים נר, מתגברים על אנרגיית ההפעלה על ידי הפעלת חום. ברגע שהתגובה מתחילה, החום שמשוחרר מהתגובה גובר על אנרגיית ההפעלה הדרושה בכדי לאפשר לה להמשיך.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos